SAYI: 122 YIL : EKİM 2016 · 15-16 Ekim 2015 tarihinde Ankara ATO Kongre Merkezi Oditoryum Salonu’nda üçüncüsü gerçekleştirilen “Ulusal Sulama Sistemleri Sempozyumu”

DEVLET SU İŞLERİ

GENEL MÜDÜRLÜĞÜ

ISSN: 1012 - 0726 (Baskı) ISSN: 1308 - 2477 (Online)

SAYI: 122 YIL : EKİM 2016

DSİ

TEKNİK

BÜLTENİ

ÖNSÖZ

Devlet Su İşleri Genel Müdürlüğü, 1954 yılında kurulduğundan bu yana ülkemizdeki bütün su

kaynaklarının planlanması, yönetimi, geliştirilmesi ve işletilmesi ile ilgili bütün işlevleri üstlenmiş olup,

temel misyonu; ülkemiz su kaynaklarından faydalanmak, zararlarından korunmak, bilim ve tekniğe

uygun olarak, milli menfaatlerimizi gözeten bir yaklaşımla su ile ilgili toprak kaynaklarımızın

geliştirilmesini sağlamaktadır. Geleceğe yönelik vizyonu ise; su kaynaklarımızın geliştirilmesi,

korunması yönetilmesi konularında dünya lideri olmaktır. Önümüzdeki yıllar içerisinde teknolojik

uygulamalar çok daha büyük hızla değişecek olup; artık bilginin erişebilir olması yanında çağ dışı

kalmış bilgilerin güncellenmesi ihtiyacı artmıştır. Veri kaynaklarının araştırılması ve teknolojik

ilerlemenin takip edilmesi için en başarılı yol, bireylerin bilgi transferlerini gerçekleştirdikleri ortak

platformlar oluşturmaktır.

DSİ Genel Müdürlüğü tarafından “Sulama Sistemleri” temasında, 16-17 Aralık 2003’ de

“Sulama Sistemleri Sempozyumu ve Sergisi”, 09-11 Kasım 2005’de “II. Ulusal Sulama Sistemleri

Sempozyumu” düzenlenmiş olup; 15-16 Ekim 2015 tarihinde ANKARA’ da yapılan “III. Ulusal Sulama

Sistemleri Sempozyumu” ile de, güncel teknolojiden yararlanılarak su kaynaklarının geliştirilmesi,

korunması ve yönetilmesi konularındaki gelişmeler değerlendirilmiştir.

15-16 Ekim 2015 tarihinde Ankara ATO Kongre Merkezi Oditoryum Salonu’nda üçüncüsü

gerçekleştirilen “Ulusal Sulama Sistemleri Sempozyumu” ile DSİ Genel Müdürlüğü tarafından

hükümet temsilcileri, kamu kuruluşları, akademisyenler, özel sektör temsilcileri, danışmanlar bir araya

getirilmiş, suyun etkili ve verimli kullanımı konusundaki çalışmalar izlenerek, teknolojideki gelişmeler

ve çözümler tartışılmış, araştırma sonuçları, karşılaşılan sorunlar, çözüm yolları ve deneyimlerin

paylaşımına yönelik tartışma ortamları oluşturularak “Sulama Sistemleri” konusunda gerçekleştirilecek

çalışmalara katkı sağlanmıştır.

DSİ Teknik Bülteni’nin bu sayısında Sempozyum esnasında sunulan 47 bildiriden seçilen 5

bildiri yer almaktadır.

Mahir ÖZCAN

DSİ Teknik Araştırma ve Kalite Kontrol Dairesi Başkanı DSİ Teknik Bülteni Sorumlu Müdürü

DSİ TEKNİK BÜLTENİ

Sahibi DEVLET SU İŞLERİ GENEL MÜDÜRLÜĞÜ Adına Genel Müdür Murat ACU Sorumlu Müdür Mahir ÖZCAN Yayın Kurulu (DSİ) Murat Ali HATİPOĞLU Kaya YILDIZ Tuncer DİNÇERGÖK M. Kemal KÖSEOĞLU Şenay ÖZKAN Ayhan KOÇBAY Ali Alper ÇETİN Vehbi ÖZAYDIN Erkan EMİNOĞLU Bekir YAPAN Hasan ÇAKIRYILMAZ Mehmet KÖSEOĞLU Ali ŞAHİN

Haberleşme Adresi DSİ Teknik Araştırma ve Kalite Kontrol (TAKK) Dairesi Başkanlığı 06100 Yücetepe - Ankara Tel (312) 454 38 00 Faks (312) 399 27 95 [email protected] Basıldığı Yer Destek Hizmetleri Dairesi Başkanlığı Basım ve Foto-Film Şube Müdürlüğü Etlik - Ankara SAYI : 122 YIL : EKİM 2016 Yayın Türü Yaygın süreli yayın Üç ayda bir yayınlanır (Ocak, Nisan, Temmuz, Ekim) ISSN 1012 - 0726 (Baskı) 1308 - 2477 (Online)

İÇİNDEKİLER

AÇIK KANALLARDA DEBİ VE EŞİK YÜKSEKLİĞİ DEĞİŞİMİNİN SU YÜZEYİ PROFİLLERİNE ETKİSİNİN DENEYSEL OLARAK İNCELENMESİ Cahit YERDELEN, Cansu ÖZYAMAN 1

TARIMSAL SULAMALARDA GÜNEŞ ENERJİSİ Ali GÖKYEL, Deniz ULUSOY 13

SULAMA ŞEBEKELERİNDE PLANLANAN VE UYGULAMADA GERÇEKLEŞEN SULAMA MODÜLÜ ÜZERİNE BİR ÇALIŞMA Cengiz KOÇ, Yıldırım BAYAZIT, M. Özgür YAYLI 27

TÜNEL DELME MAKİNESİ VE KONVANSİYONEL YÖNTEM İLE AÇILAN TÜNELLERDE KAPLAMA/SEGMENT TASARIMI Mehmet ALP 36

SULAMA UYGULAMALARI İÇİN TDR ÖLÇÜMLERİNDE KALİBRASYONUN ÖNEMİ Coşkun GÜLSER, Zeynep DEMİR 55

DSI TECHNICAL BULLETIN

Publisher On behalf of GENERAL DIRECTORATE OF STATE HYDRAULIC WORKS Murat ACU General Director Director in charge Mahir ÖZCAN Editorial Board (DSI) Murat Ali HATİPOĞLU Kaya YILDIZ Tuncer DİNÇERGÖK M. Kemal KÖSEOĞLU Şenay ÖZKAN Ayhan KOÇBAY Ali Alper ÇETİN Vehbi ÖZAYDIN Erkan EMİNOĞLU Bekir YAPAN Hasan ÇAKIRYILMAZ Mehmet KÖSEOĞLU Ali ŞAHİN

Contact Address DSİ Teknik Araştırma ve Kalite Kontrol (TAKK) Dairesi Başkanlığı 06100 Yücetepe – Ankara / TURKEY Tel (312) 454 38 00 Faks (312) 399 27 95 [email protected] Place of Publication Destek Hizmetleri Dairesi Başkanlığı Basım ve Foto-Film Şube Müdürlüğü Etlik – Ankara / TURKEY ISSUE: 122 YEAR : OCTOBER 2016 Publication Type Widely distributed periodical Published quarterly (January, April, July, October) ISSN 1012 - 0726 (Press) 1308 - 2477 (Online)

CONTENTS

THE EFFECT OF FLOWRATE AND OBSTRUCTION HEIGHT ON WATER SURFACE PROFILES IN OPEN CHANNELS Cahit YERDELEN, Cansu ÖZYAMAN 1

SOLAR POWER IN AGRICULTURAL IRRIGATIONS Ali GÖKYEL, Deniz ULUSOY 13

A STUDY ON IRRIGATION MODULE ACTUALIZED AND PLANNED IN IRRIGATION SCHEMES Cengiz KOÇ, Yıldırım BAYAZIT, M. Özgür YAYLI 27

DESİGN PRINCIPLES FOR EXCAVATION TUNNELS BY TUNNEL BORING MACHINE (TBM) AND CONVENTIONAL METHODS

Mehmet ALP 36

IMPORTANCE OF CALIBRATION IN TDR MEASUREMENTS FOR IRRIGATION PRACTICES Coşkun GÜLSER, Zeynep DEMİR

55

DSİ TEKNİK BÜLTENİ’NİN AMACI

DSİ Teknik Bülteni’nde, su ile ilgili konularda, temel ve uygulamalı mühendislik alanlarında gönderilen bildiriler yayınlanır. Bildiriler, ilk önce konunun uzmanı tarafından incelenir ve değerlendirilir. Daha sonra, Hakem Kurulu uzman görüşünü de esas alarak bildirinin yayınlanıp yayınlanmamasına karar verir. Bildirilerin tamamı veya büyük bir kısmı diğer yayın organlarında yayınlanmamış olması gereklidir. DSİ Teknik Bülteni Eylül 2016 tarihi itibari ile uluslararası veritabanı kuruluşu EBSCO tarafından taranmaya başlamıştır.

DSİ TEKNİK BÜLTENİ BİLDİRİ YAZIM KURALLARI 1. Gönderilen yazılar kolay anlaşılır dilde ve Türkçe kurallarına uygun şekilde yazılmış olmalıdır. 2. Yazıların teknik sorumluluğu yazarına aittir (yazılardaki verilerin kullanılması sonucu oluşabilecek maddi ve

manevi problemlerde muhatap yazardır). 3. Yayın Kurulu, bildiriler üzerinde gerekli gördüğü düzeltme ve kısaltmaları yapar. 4. Bildiriler bilgisayarda Microsoft Word olarak bir satır aralıkla yazılmalı ve Arial 10 fontu kullanılmalıdır.

Bildiriler A4 normundaki kâğıdın her kenarından 25 mm boşluk bırakılarak yazılmalıdır. 5. Sadece ilk sayfada, yazı alanı başlangıcından sola dayalı olarak, italik 10 fontunda Arial kullanılarak ilk satıra

“DSİ Teknik Bülteni” yazılmalıdır. 6. Konu başlığı: Yazı alanı ortalanarak, “DSİ Teknik Bülteni” yazısından sonra dört satır boş bırakıldıktan sonra

Arial 12 fontu kullanılarak büyük harflerle koyu yazılmalıdır. 7. Yazar ile ilgili bilgiler: Adı (küçük harf), soyadı (büyük harf), yazarın unvanı ile bağlı olduğu kuruluş (alt satıra)

ve elektronik posta adresi (alt satıra) başlıktan iki boş satır sonra ilk yazardan başlamak üzere Arial 10 fontu ile yazı alanı ortalanarak yazılmalıdır. Diğer yazarlar da ilk yazar gibi bilgileri bir boşluk bırakıldıktan sonra yazılmalıdır.

8. Türkçe özet, elektronik posta adresinden dört boş satır sonra, özetten bir boş satır sonra ise anahtar kelimeler verilmelidir. Aynı şekilde, Türkçe anahtar kelimelerden iki boş satır sonra İngilizce özet, bir boş satır sonra ise İngilizce anahtar kelimeler verilmelidir.

9. Bölüm başlıkları yazı alanı sol kenarına dayandırılarak Arial 10 fontu kullanılarak koyu ve büyük harfle yazılmalı. Bölüm başlığının üzerinde bir boş satır bulunmalıdır.

10. Ara başlıklar satır başında başlamalı, üstlerinde bir boş satır bulunmalıdır. Birinci derecedeki ara başlıktaki bütün kelimelerin sadece ilk harfi büyük olmalı ve koyu harflerle Arial 10 fontunda yazılmalıdır. İkinci ve daha alt başlıklar normal harflerle Arial 10 fontu ile koyu yazılmalıdır.

11. Yazılar kâğıda iki sütün olarak yazılmalı ve sütün aralarındaki boşluk 10 mm olmalıdır. 12. Paragraf sola dayalı olarak başlamalı ve paragraflar arasında bir boş satır bırakılmalıdır. 13. Eşitlikler bilgisayarda yazılmalı ve numaralandırılmalıdırlar. Eşitlik numaraları sayfanın sağına oturmalı ve

parantez içinde yazılmalıdır. Her eşitlik alttaki ve üstteki yazılardan bir boş satır ile ayrılmalıdır. Eşitliklerde kullanılan bütün semboller eşitlikten hemen sonraki metinde tanımlanmalıdır.

14. Sayısal örnekler verildiği durumlarda SI veya Metrik sistem kullanılmalıdır. Rakamların ondalık kısımları virgül ile ayrılmalıdır.

15. Yararlanılan kaynaklar metinde kaynağın kullanıldığı yerde köşeli parantez içerisinde numaralı veya [Yazarın

soyadı, basım yılı] olarak belirtilmelidir. Örneğin: “…… basamaklı dolusavaklar için geometri ve eşitlikler 1”

veya …… basamaklı dolusavaklar için geometri ve eşitlikler Aktan, 1999” gibi. 16. Kaynaklar yazar soyadlarına göre sıralanmalı, listelenirken yazar (veya yazarların) soyadı, adının baş harfi,

yayın yılı, kaynağın ismi, yayınlandığı yer ve yararlanılan sayfa numaraları belirtilerek, köşeli parantez içerisinde numaralandırılmalı ve yazarken soldan itibaren 0,75 cm asılı paragraf şeklinde yazılmalıdır. Makale başlıkları çift tırnak içine alınmalı, kitap isimlerinin altı çizilmelidir. Bütün kaynaklara metin içinde atıf yapılmalıdır.

17. Çizelgeler, şekiller, grafikler ve resimler yazı içerisine en uygun yere gelecek şekilde yerleştirilmelidir. Fotoğraflar net çekilmiş olmalıdır. Şekil ve grafikler üzerine el yazısı ile ekleme yapılmamalıdır.

18. Bildirinin tamamı 20 sayfayı geçmemeli, şekil, çizelge, grafik ve fotoğraflar yazının 1/3’ünden az olmalıdır. 19. Sayfa numarası, sayfaların karışmaması için sayfa arkalarına kurşun kalem ile hafifçe verilmelidir. 20. Yazım kurallarına uygun olarak basılmış bildirinin tam metni hem A4 kâğıda baskı şeklinde (2 adet) hem de

dijital ortamda (CD veya DVD) yazışma adresine gönderilmelidir. 21. Yayınlanan bütün yazılar için ”Kamu Kurum ve kuruluşlarınca ödenecek telif ve işlenme ücretleri hakkındaki

yönetmelik” hükümleri uygulanır. 22. Bildiriyi gönderen yazarlar yukarıda belirtilenleri kabul etmiş sayılırlar. 23. Yazışma adresi aşağıda verilmiştir: DSİ TEKNİK BÜLTENİ DSİ Teknik Araştırma ve Kalite Kontrol (TAKK) Dairesi Başkanlığı 06100 Yücetepe ANKARA Tel (312) 454 3800 Faks (312) 399 2795 E-posta [email protected] Web http://www.dsi.gov.tr/yayinlarimiz/dsi-teknik-bultenleri

1

DSİ Teknik Bülteni Sayı: 122, Ekim 2016

AÇIK KANALLARDA DEBİ VE EŞİK YÜKSEKLİĞİ DEĞİŞİMİNİN SU YÜZEYİ PROFİLLERİNE ETKİSİNİN DENEYSEL OLARAK İNCELENMESİ

Cahit YERDELEN

Ege Üniversitesi İnşaat Mühendisliği Bölümü, 35040 Bornova, İzmir, Türkiye [email protected]

Cansu ÖZYAMAN

Ege Üniversitesi İnşaat Mühendisliği Bölümü, 35040 Bornova, İzmir, Türkiye [email protected]

(Makalenin geliş tarihi: 10.02.2016, Makalenin kabul tarihi:30.03.2016)

ÖZ Açık kanal akımları su yüzeyinin atmosfer ile temas halinde olduğu akımlardır. Su yüzeyi profili ise, bir açık kanal akımında akım yolu boyunca elde edilecek akım derinliklerinin grafiği olarak tanımlanabilir. Başka bir ifadeyle akım yolu boyunca akım derinliklerinin grafiği, akımın su yüzeyi profilini verir. Açık kanal akımlarında 12 farklı tipte su yüzeyi profili oluşmaktadır. Bu çalışmanın amacı kabul gören 12 farklı tipdeki su yüzeyi profilinin gözlemlenmesi, gözlemlenen profillerde debi ve eşik boyutlarının değiştirilerek bu değişimlerin su yüzeyi profillerine ve hidrolik sıçrama mesafelerine olan etkisinin deneysel olarak incelenmesidir. Bu amaçla yapılan deneysel çalışmada 3 farklı debi ile kanala su verilerek, farklı eşik ve düşü yüksekliği, daralma mesafesi ve eğimlerde meydana gelen su yüzeyi profilleri gözlemlenmiş ve deney verileri elde edilmiştir. Düşü ve eşik yüksekliklerine göre değişen hidrolik sıçrama mesafeleri dikkate alınmıştır. Deneyler 5 m uzunluk, 0,18 m genişlik ve 0,2 m derinlikteki dikdörtgen açık kanalda yürütülmüştür. Pürüzlülük etkisinin işlem sonuçlarını etkilememesi için kanal duvarları hafif, dayanıklı şeffaf plastik malzemeden imal edilmiştir. Kanal eğimi değiştirilebilirdir. Manning denklemi yardımıyla kritik eğimler hesaplanmış, kanal eğimleri deneyler yapılırken bu kritik eğimler dikkate alınarak ayarlanmıştır. Deneyler kararlı akım şartlarında 66 farklı durumda yapılmıştır. Bunlardan 51 deney setinde profil başarıyla gözlemlenmiştir. Gözlem ve ölçümler irdelenmiş, elde edilen sonuçlar grafikler, görseller ve tablolar halinde sunulmuştur. Hidrolik sıçrama oluşan profillerde debi, eşik ve düşü yüksekliğinin, hidrolik sıçramanın eşiğe olan mesafesiyle doğru oranlıtı olduğu sonucuna varılmıştır. Bu sonuçlar ışığında hidrolik sıçramanın eşiğe olan mesafesinin eşik yüksekliği ve debiyle olan ilişkisinin daha fazla deney ve verilerle matematiksel bir fonksiyona dönüştürülebileceği görülmüştür. Anahtar Kelimeler: Açık kanal akımları, kararlı akım, su yüzeyi profilleri, eşik

THE EFFECT OF FLOWRATE AND OBSTRUCTION HEIGHT ON WATER SURFACE PROFILES IN OPEN CHANNELS

ABSTRACT Open channel flow is defined as fluid flow with a free surface open to the atmosphere. The water surface profile is a measure of how the flow depth changes longitudinally. In other words, the graph of the flow depth along the path, gives a stream surface profile. 12 different types of water surface profiles are formed in open channel flow. The purpose of this study is to observe 12 different types of water surface profiles and to investigate the effect of flowrate and obstruction size on water surface profiles and hydraulic jump lenghts. An experimental study was performed by sending three different flowrates to an open channel. Experiment data were obtained by using different obstruction heights, contraction distances and channel slopes. Experiments were performed in a rectangular open channel which is 5 meters long, 0.18 meters wide and 0.2 meters deep. In order to prevent the effect of roughness, channel walls were made of light, durable, plastic material. Channel slope was adjustable. Critical slopes were calculated with Manning equation and calculated slopes were used to adjust the channel slopes during

2

the experiments. 66 experiments were done in steady flow conditions. In 51 experiments water surface profiles were observed succesfully. Observations and measurements were examined and results were presented with tables, graphs and pictures. The results show that, flowrate and obstruction heights are directly proportional with the hydraulic jump lenghts. By the help of the above mentioned results, it was concluded that the relationship of hydraulic jump lengths with the flowrate and obstruction height can be converted to a mathematical function by more experiments and data . Keywords: Open channel flow, Steady flow, Water surface profile, Obstruction, Hydraulic jump

1 GİRİŞ 1.1 Çalışmanın Amacı Bilindiği üzere açık kanal akımlarında 12 farklı tipte su yüzeyi profili oluşmaktadır. 12 farklı su yüzeyi profili gözlemlenmiş, gözlemlenen profillerde debi ve eşik boyutlarının değiştirilerek bu değişimlerin su yüzeyi profillerine olan etkisi deneysel olarak incelenmiştir. Çalışmanın temel amacı açık kanal akımlarında akım doğrultusunda oluşan boyuna su yüzeyi profilinin bağlı olduğu fiziksel parametrelerin belirlenmesidir. Bu amaç doğrultusunda daha kolay gözlemlenebilir ve ölçülebilir değerler ile bulgular elde edilmiştir. 1.2 Önceki Çalışmalar Molinas ve Yang (1985), enerji ve momentum denklemlerinden faydalanarak geliştirdikleri model ile hidrolik sıçrama boyunca su yüzeyi profilinin hesaplanabileceğini göstermişlerdir. Modelin bütün kanal eğimi çeşitlerinde kullanılabileceğini belirtmişlerdir. Modelin kullanılmasında kontrol kesitinin bir göl, savak, kapak veya doğal akarsu kesiti olabileceğini ve yük kaybı hesabı için Manning, Chezy veya Darcy-Weisbach denklemlerinden birinin kullanılabileceğini belirtmişlerdir. Modelde kullanılan yöntemlerin ve hesap yönteminin adımları detaylıca tarif edilmiş ve modelin su yüzü profil hesaplamaları için kullanımını göstermek amacıyla örnekler kullanılmışlartır. Birsoy (2002) çalışmasında, bileşik kanallarda su yüzeyi profillerini belirlemek amacıyla bir bileşik kanal Froude sayısı tanımlayıp enerji ve momentum eşitlikleri ile birleştirmiştir. Hesaplamalar için C++ dilinde yazılmış bir bilgisayar programı (CCWASP) geliştirmiştir. Geliştirdiği programı test etmek için M2 profili elde edilebilen bir laboratuvar kanalında deneyler yapmıştır. Deney sonuçları ile program sonuçları karşılaştırdığında; program sonuçlarının deney sonuçlarına yakın ancak kullanılan yönteme göre daha yüksek su yüzü profilleri elde edildiğini görmüştür. Bunun nedenini ise temel su yüzeyi eşitlikleri

bulunurken yapılan varsayımlar olarak izah etmiştir. Örsel (2002), kritik altı açık kanal akımlarında bir eşikte oluşan yerel enerji kayıplarını ele alan bir çalışma yapmıştır. Çalışmasında, eşik şekli, eşik yüksekliği ve Froude sayısının yerel kayıplara etkisini deneysel olarak incelemiştir. Yerel enerji kaybını Froude sayısı ve bağıl eşik yüksekliğine bağlayan formüller önermiş ve eşikler için yerel kayıp katsayıları hesaplamış ve bunlar için pratik değerler önermiştir. Yerel enerji kayıplarının su yüzeyi profili üzerinde etkili olması ve deneysel çalışmalarında farklı şekil ve yüksekliklere sahip eşiklerin kullanılması bu çalışmada detaylı bir şekilde incelenmiştir. Şeker (2006), laboratuvar kanalında gerçekleştirilen çalışmasında, iki boyutlu savak arkası akımda PIV cihazı kullanılarak hız ölçümleri yapmıştır. Elde edilen deneysel bulgularla karşılaştırmak amacıyla sonlu elemanlar yöntemine dayalı geliştirilen ANSYS paket programı ile Laplace diferansiyel denklemi ve hareket denkleminin sayısal çözümlerini elde etmiştir. Daha sonra kanalda modellediği dikdörtgen ve üçgen savak üzerinde oluşan su yüzü profillerini VOF analizi ile teorik olarak belirlemiş ve deneysel ölçümlerle karşılaştırmıştır. Öztürkmen (2008), açık kanal akımlarında ani değişim kesitlerinde su yüzü profilinin belirlenmesi problemini ele almıştır. Çalışmasında sabit debi ve sabit taban eğimine sahip bir açık kanal akımında farklı eşik tipleri için eşik memba ve mansabında akım doğrultusunda meydana gelen su yüzeyi değişimlerini gözlemiş ve ölçmüştür. Deneyler, laboratuvar şartlarında, dikdörtgen kesitli bir kanal üzerinde, kararlı akım durumu ve farklı geometrik şekil ve boyutlardaki 12 tane taban eşiği için tekrarlanmıştır. Kanalın, cidar pürüzlülüğü, taban eğimi ve genişliği ile akımın debisi sabit iken farklı geometri ve boyutlara sahip taban eşikleri ile oluşturulan her yerel değişim bölgesi için birer su yüzü profili elde edilmiştir. Böylece taban eşiklerinin geometrisi

3

ve boyutlarının su yüzü profili üzerindeki etkisi incelenmiştir. Konu üzerinde yapılan kapsamlı taramadan da görüleceği üzere yakın tarihte popülerliği artan bu konu, teknolojik ölçümlerle oldukça ilişkilidir. Su yüzeyi profilleri, mutlak değerli ve önemli olmakla beraber saha çalışmalarında bu denli hassas ve teknolojik çalışmak kolay değildir. Bizim çalışmamızda, daha kolay gözlemlenebilir ve ölçülebilir değerler ile bulgular elde edilmesi amaçlanmıştır. 1.3 Su Yüzeyi Profilleri Su yüzeyi profillerini sınıflandırmada harf ve rakamdan oluşan bir kodlandırma şekli kullanılır. Harf, kanal taban eğiminin tipini, sayı ise üniform ve kritik derinliğe göre su derinliğinin bulunduğu bölgeyi tanımlar. Kanal taban eğim tiplerini gösteren harfler ve bu harflerin literatüre

nereden girdiği Tablo 1 de gösterilmiştir (Demirel, 2002). Bir yüzey profili; eğer akım derinliği hem kritik hem de normal derinliğin üzerindeyse (y>yc ve y >y0) 1 ile, eğer akım derinliği bu ikisi arasındaysa (y0 > y >yc) 2 ile ve eğer akım derinliği hem kritik hem de normal derinliğin altındaysa (y

4

Şekil 1 - Kanalın Şematik Görünümü

2.2 Deneyin Yapılışı H tipi profilleri gözlemleyebilmek için nivo ve metre yardımıyla kanal eğimi 0 olacak şekilde ayarlanmıştır. Eğim şartı sağlandıktan sonra H profillerinin gözlemlenmesi için gerekli düşünün sağlanması için, xpsden her biri 125 cm*18 cm*1.9 cm boyutlarında 3 parça kesilmiştir (Şekil 2). Bu parçalar kanalın başlangıcına koyularak düşünün oluşması sağlanmıştır. Bu parçalar üst üste konularak her bir debi için 1,9 cm, 3,8 cm,

5,7 cm olmak üzere üç farklı düşü yüksekliği oluşturulmuştur. H2 profilini gözlemleyebilmek için toplamda 9 farklı durum gözlenmiştir. Her bir durum için hidrolik sıçrama uzunlukları, su yükseklileri ve diğer gerekli datalar kaydedilmiştir. Ayrıca her bir durum için birden fazla görsel alınmış bunlar daha sonra Excel’e grafiksel olarak aktarılmıştır.

Şekil 2 - H2 profilinde e=3.8 cm görüntüsü 3. Bölgede gözlemlenen su yüzeyi profilleri, kanal boyutlarının yetersizliği nedeniyle net gözlemlenememiştir. Bu yüzden yapılan deneylere çalışmada yer verilmemiştir. M1 tipi profili gözleleyebilmek için kanal eğimi J=0.00355’e nivo ve metre yardımıyla ayarlanmıştır. M1 profillinin oluşması için J

5

Şekil 3 - M1 Profilinde e=10 cm görüntüsü M2 profili gözleminde M1 profili için ayarlanan J=0.00355 değiştirilmeden devam edilmiştir. M2 profilini gözlemleyebilmek için aynı H2 profilindeki gibi kanalda düşü oluşturulmalıdır. 3 farklı düşü yüksekliği oluştururarak 3 farklı debide toplam 9 farklı durum elde edilmiştir. S1 profilinin sağlanması için gerekli olan J>Jc şartını sağlamak için kanal eğimi nivo ve metre yardımıyla, J=0.02325 eğimine ayarlanmıştır. S1

profilini oluşturmak için 2.5 cm ve 5cm yüksekliğinde ve kanal genişliğinde 2 farklı engel kullanılarak toplamda 6 farklı durum yaratılmıştır. S2 profili gözlemlenirken J=0.02325 eğimli kanalda daralma oluşturulmuştur. Kanalda 6 cm ve 9 cm olmak üzere iki farklı daralma genişliği oluşturulmuştur (Şekil 4). Toplamda 6 farklı durum yaratılmıştır.

Şekil 4 - S2 Profili b=9 cm üstten görüntüsü A2 profilinin için şu ana kadar incelenen profillerden farklı olarak kanalda ters eğim oluşturulmalıdır. Kanal eğimi -0.003 e getirilerek J

6

0123456789

10

0 5 10 15 20 25

Su

Der

inli

ği

Y (

cm)

Yatay Mesafe X (cm)

H2 PROFİLİ e=1.9 cm

Q1 , L=1,5 cm

Q2, L=4,2 cm

Q3, L=5,2 cm

Şekil 5 - H2 Profili e=1.9 cm’de su derinliği yatay mesafe grafiği

Şekil 6 - H2 Profili e=3.8 cm’de su derinliği yatay mesafe grafiği

Şekil 7 -. H2 Profili e=5.7 cm’de su derinliği yatay mesafe grafiği

7

Çizelge 2 - H2 Profilinde debi ve engel yüksekliklerine göre hidrolik sıçrama mesafeleri karşılaştırılma tablosu

H2 Q1= 0,5 l/s Q2=1,5 l/s Q3=2,4 l/s

e1=1,9 cm 1,5 cm 4,2 cm 5,2 cm

e2=3,8 cm 8 cm 74 cm 104 cm

e3=5,7 cm 9 cm 114 cm 161 cm

M1 profilinde eşik yüksekliği ve debi arttıkça yüzey profilinin yükseldiği görülmüştür. Bu iki parametrede arttığında yüzey profili eğimlerinin aynı

kaldığı görülmektedir. Ayrıca eşik yüksekliği arttığında su yüzeyi profillerinin arttığı gözlemlenmiştir (Şekil 8,9).

Şekil 8 - M1 Profili e=5 cm’de su derinliği yatay mesafe grafiği

5

Şekil 9 - M1 Profili e=10 cm’de su derinliği yatay mesafe grafiği

M2 profilinde düşü yüksekliği sabit iken debi arttıkça su yüzeyi profilinin yükseldiği, hidrolik sıçramanın düşüye olan mesafesinin de arttığı gözlemlenmektedir (Tablo 3). Düşme açısı ise debi arttıkça azalmaktadır. Ayrıca debiler

arttıkça su yüzeyi profillerinin birbirine çok yaklaştığı hatta Q2, Q3 debilerinde ve e2, e3 düşü yüksekliklerinde profillerin düşüden sonra neredeyse eşit hale geldiği görülmektedir (Şekil 10). Debi sabit iken düşü yüksekliği arttıkça yüzey profilinin yükseldiği, hidrolik sıçramanın

8

düşüye olan mesafesinin de arttığı gözlemlenmektedir (Tablo 3). Bu gözlemler ışığında M2 profilinde düşü yüksekliği ve debinin, yüzey profili ve hidrolik sıçrama mesafesiyle doğru orantılı olduğu söylenebilir.

Düşme açısı ise debi ile ters orantılı, düşü yüksekliğiyle doğru orantılıdır. Bütün bunlara ek olarak M2 ve H2 profillerinin birbirleri arasında tüm parametrelerde büyük bir benzerlik gösterdiği görülmüştür.

Çizelge 3 - M2 Profilinde debi ve engel yüksekliklerine göre hidrolik sıçrama mesafeleri karşılaştırılma tablosu

M2 Q1= 0,5 l/s Q2=1,5 l/s Q3=2,4 l/s

e1=1,9 cm - 139 cm 158 cm

e2=3,8 cm - 165 cm 195cm

e3=5,7 cm - 181 cm 196 cm

Şekil 10 - M2 Profili e=5.7 cm’de su derinliği yatay mesafe grafiği

S1 profilinde hidrolik sıçrama diğer hidrolik sıçrama oluşan profillerden farklı olarak, koyulan engelden önce oluşmaktadır. Hidrolik sıçramadan engele kadar olan su yüzeyi S1 profili olmaktadır. S1 profilinde eşik yüksekliği arttıkça su yüzeyi yükselmiş, hidrolik sıçrama mesafeleri artmış bunun doğal sonucu olarak da profillerin yatay uzunlukları artmıştır (Şekil 11,12). Bu durumun sonucu olarak kanalda profiller daha uzun mesafede gözlemlenmiştir.

Debi arttıkça su yüzeyi yükselmiş, hidrolik sıçrama mesafeleri azalmış ve gözlemlenen yüzey profili kısalmıştır (Tablo 4). S1 profilinde literatürde gösterilen eşikten önce oluşan parabolik artış en iyi olarak minimum eşik olan e=2.5 cm ve maksimum debi olan Q3’de gözlemlenmiştir. Diğer durumlarda profil daha doğrusal bir çizgi izlemektedir (Şekil 12). Bu profilde diğer incelenen profillerin aksine debi ve eşik yüksekliği birine zıt etkiler göstermiştir

.

Çizelge - 4 S1 Profilinde debi ve engel yüksekliklerine göre hidrolik sıçrama mesafeleri karşılaştırılma tablosu

S1 Q1= 0,5 l/s Q2=1,5 l/s Q3=2,4 l/s

e1=2,5 cm 104 cm 67 cm 45 cm

e2=5 cm 219 cm 190 cm 164 cm

9

Şekil 11 - S1 Profili e=2.5 cm’ de su derinliği yatay mesafe grafiği

Şekil 12 - S1 Profili e=5 cm’de su derinliği yatay mesafe grafiği

S2 profilinde daralma genişliği sabit iken, debi arttırıldığı zaman su yüzeyinin yükseldiği görülmektedir (Şekil 13). Aynı debide, daralma genişliği azaltıldığında, su yüzeyi seviyesindeki düşüş daha dik olmaktadır (Şekil 14).

A2 profilinde düşü yüksekliğinin artmasıyla su yüzeyi profili yükselmiş, düşme açıları artmıştır. Debi değeri arttıkça su yüzeyleri yükselmiştir. Debi ve düşü yüksekliğin su yüzeyi profiline benzer, düşme açılarında zıt bir etki yaptığı gözlemlenmektedir (Şekil 15).

10

Şekil 13 - S2 profili b=6 cm’de su derinliği yatay mesafe grafiği

Şekil 14 - S2 Profili Q=2.4 l/s su derinliği yatay mesafe grafiği

Şekil 15 - A2 Profili Q=2.4 l/s su derinliği yatay mesafe grafiği

11

C1 tipi profilde, debi değeri arttıkça, su yüzeyleri yükselmiş, gözlenen profillerin yatay uzunlukları artmış ve farklı debilerdeki profiller birbirine yaklaşmıştır (Şekil 16). Eşik yüksekliği arttığında ise su yüzeyleri yükselmiş ve

gözlenen profillerin yatay uzunlukları artmıştır (Şekil 17). Bu profilde debi ve eşik yüksekliğinin su yüzeyi profili üstünde benzer etkiyi gösterdiği anlaşılmaktadır.

Şekil 16 - C1 Profili e=5 cm’de su derinliği yatay mesafe grafiği

Şekil 17 - C1 Profili Q=0.5 l/s su derinliği yatay mesafe grafiği

4 SONUÇLAR VE ÖNERİLER Bu çalışmada, açık kanal akımlarında oluşan 12 farklı su yüzeyi profilinin değişen şartlar altında gözlemlenmesi amaçlanmıştır. Toplamda yapılan 66 deneyin 51 tanesinde bir su yüzeyi profil tipi gözlemlenebilmiştir. Gözlemlenen su yüzeyi profil tiplerine farlı debi ve eşik boyutlarının etkisi deneysel olarak incelenmiştir. Gözlem ve ölçümler irdelenmiş, elde edilen sonuçlar grafikler, görseller ve tablolar halinde sunulmuştur. Bu çalışmadan aşağıdaki sonuçlar elde edilmiştir:

H2 ve M2 profillerinde düşü yüksekliği ve debinin, su yüzeyi yükseklikleriyle ve hidrolik sıçramaların düşüye olan mesafeleriyle doğru orantılı olduğu gözlemlenmiştir. Düşme açılarıyla ise ters orantılı oldukları çıkarımı yapılabilir. M1 profilinde eşik yüksekliği ve debinin su yüzeyi yükseklikleriyle doğru orantılı olduğu görülmektedir. Eşik yükseklikleri arttığında profillerin birbirine yaklaştığı görülmektedir. S1 profilinde debi, su yüzeyi yükseklikleriyle doğru, hidrolik sıçramaların eşiğe olan mesafeleriyle ve gözlemlenen profil uzunluklarıyla ters orantılıdır. S2 profilinde,

12

daralma genişliği azaldıkça, su yüzeyi seviyesindeki düşüşün daha ani olduğu görülmektedir. A2 profilinde debi ve eşik yüksekliği arttıkça su yüzeyi yüksekliklerinin de arttığı görülmektedir. Eşik yüksekliği arttıkça suyun daha dik bir açıyla düştüğü, debi arttıkça ise bu açının azaldığı görükmektedir. C1 profilinde debi ve eşik yükseklikleri su yüzeylerinin yüksekliklerine ve profil uzunluklarına doğru orantılıdır. Hidrolik sıçrama oluşan profillerde (S1,M2,H2) debi ve eşik yüksekliğinin, hidrolik sıçramanın eşiğe olan mesafesiyle doğru orantılı olarak arttığı fakat istisna olarak S1 profilinde debi arttıkça hidrolik sıçramanın eşiğe olan mesafesinin azaldığı gözlemlenmiştir. Ayrıca debi ve eşik yüksekliğinin bütün durumlarda su yüksekliğiyle doğru orantılı ve birbirine benzer bir etkileri olduğu elde edilmiştir. Bu sonuçlar ışığında hidrolik sıçramanın eşiğe olan mesafesinin engel yüksekliği ve debiyle olan ilişkisinin daha fazla deney ve verilerle matematiksel bir fonksiyona dönüştürülebileceği görülmüştür.

KAYNAKLAR [1] Birsoy, O.,”Water Surface Profiles in

Compound Channels”, Yüksek Lisans Tezi, Ortadoğu Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, 2002.

[2] Çengel, Y.A., Cimbala, J.M., “Akışkanlar Mekaniği Temelleri ve Uygulamaları”, Güven Kitapevi, İzmir 2008

[3] Demirel, E., “Prizmatik Kanallarda T.D.A Su Yüzü Profillerinin Bilgisayar Destekli Hesabı”, Yüksek Lisans Tezi, Osmangazi Üniversitesi, 2002.

[4] Molinas, A., Yang, C.T., “Generalized Water Surface Profile Computations”, Journal of Hydraulic Engineering, cilt: 111, sayfa: 381-397, 1985.

[5] Örsel, S.İ., “Local Losses at a Step in Sub-Critical Open Channel Flow”, Yüksek Lisans Tezi, Ortadoğu Teknik Üniversitesi. 2002

[6] Öztürkmen, G., “Açık Kanallarda Su Yüzü Profilinin Farklı Koşullar Altında Belirlenmesi”, Yüksek Lisans Tezi, Dicle Üniversitesi, 2008.

[7] Sümer, A, Ünsal, Y., Beyazıt, M., “Hidrolik”, Birsen Yayınevi, İstanbul, 1983.

[8] Wilson, E.H., “Surface Profiles in Non-Prismatic Rectangular Channels”, Water Power, cilt: 21, sayfa:438-43, 1969.

[9] Yao, K.M., “Nonuniform Flow in Flat Rectangular Channels”, ASCE J Hydraulic Div. cilt: 97, makale numarası: 8369, sayfa: 1343-8, 1971.

[10] Yüksel, Y., “Teori ve çözümlü Problemleri ile Bilgisayar Uygulamalı Akışkanlar Mekaniği ve Hidrolik”, Beta Yayınevi, İstanbul. 2000

[11] Zaghloul Nabil A, Darwish A.Y., “Solution of gradually varied flowproblems using the direct step method with the IBM PC Lotus 1-2-3 system”, Environmental Software, cilt 2, numara: 4, sayfa: 199-206, 1987.

13

DSİ Teknik Bülteni Sayı: 122, Ekim 2016

TARIMSAL SULAMALARDA GÜNEŞ ENERJİSİ

Ali GÖKYEL Devlet Su İşleri Genel Müdürlüğü, Proje ve İnşaat Dairesi Başkanlığı, Ankara

[email protected]

Deniz ULUSOY Devlet Su İşleri Genel Müdürlüğü, Proje ve İnşaat Dairesi Başkanlığı, Ankara

[email protected]

(Makalenin geliş tarihi: 10.02.2016, Makalenin kabul tarihi:30.03.2016)

ÖZ

Temel yaşam kaynağı olan su; doğaya hayat verdiği gibi, biz insanoğluna da kullanımı konusunda büyük sorumluluk yüklemektedir. Günümüzde hızla tükenen su kaynakları, suyun ve kullanım şartlarının önemini iyiden iyiye ön plana çıkarmaktadır. Suyun yaşam kaynağı oluşunun en güzel örneği tarımdır. Su; toprağa verdiği bereketle, tüm canlıların en temel ihtiyaçlarını gidermekte ne kadar vazgeçilmez olduğunu kanıtlamaktadır. Tarıma yön vermek de biz insanoğluna düşmektedir. Gelişen teknolojilerle tarım alanlarını daha verimli kullanmak için mühendislik şartları zorlanmalıdır. Özellikle kamu kurumları bu konuda yol gösterici olmalı, hem su kaynaklarının hem de kamu kaynaklarının korunarak, tarımsal sulama gerçekleştirilmesinde getireceği yeniliklerle özel sektöre ve çiftçiye liderlik etmelidir. Tarımda teknoloji kullanımının en tipik örneği olan terfi merkezleri, birçok disiplini içinde barındırmaktadır. Su ve enerji giderlerini azaltacak tekniklerin geliştirilmesi mühendislik gereğidir. Bu çalışmada, Pompajlı sulamalarda enerji bedelleri nedeniyle işletilemeyen tesislerin güneş enerji santralları ile desteklenmesi incelenmiş, tarımsal sulamada yetkili kuruluş olan Devlet Su İşleri Genel Müdürlüğü’nün ar-ge kapsamında yaptığı çalışmalarına değinilmiştir.

Anahtar Kelimeler: Güneş enerjisi, Fotovoltaik, Pompaj sulama

SOLAR POWER IN AGRICULTURAL IRRIGATIONS

ABSTRACT

Water being vital life source not only vitalizes nature but also gives us great responsibility regarding its usage. Fast depletion of water resources today features the significance of water and its terms of use thoroughly. Agriculture is the best example for water’s being life source. Water through the abundance it grants to the land proves how indispensable it is for meeting the crucial needs of all livings. It is our duty to direct the agriculture. Engineering methods should be forced in order to use agricultural areas with developing technologies more productive. Especially public institutions should be encouraging in this topic and should guide private sector and farmers regarding innovations that would be seen in realizing agricultural irrigation through protection of water resources and public resources. Elevation centers that are typical examples of technology usage in agriculture contain many disciplines. Developing techniques to decrease water and energy cost is part of engineering. In this study it was examined support that solar energy santrals give to facilities that could not be operated as result of energy cost in pumping irrigations. R&D studies carried out by General Directorate of State Hydraulic Works which is authorized institution in agricultural irrigation also were mentioned.

Keywords: Solar power, photovoltaic, pumping irrigation

mailto:[email protected]:[email protected]

14

1 GÜNEŞ ENERJİSİ Güneş ışığından enerji elde edilmesine dayalı bir teknolojidir. Güneş'in yaydığı ve Dünya'mıza da ulaşan enerji, Güneş'in çekirdeğinde yer alan füzyon süreci ile açığa çıkan ışınım enerjisidir. Güneşteki hidrojen gazının helyuma dönüşmesi füzyon sürecinden kaynaklanır. Dünya atmosferinin dışında Güneş ışınımının şiddeti, aşağı yukarı sabit ve 1370 W/m2 değerindedir; ancak yeryüzünde 0-1100 W/m2 değerleri arasında değişim gösterir. Bu enerjinin Dünya'ya gelen küçük bir bölümü dahi, insanlığın mevcut enerji tüketiminden kat kat fazladır. Güneş enerjisinden yararlanma konusundaki çalışmalar özellikle 1970'lerden sonra hız kazanmış, Güneş enerjisi sistemleri teknolojik olarak ilerleme ve maliyet bakımından düşme göstermiş, Güneş enerjisi çevresel olarak temiz bir birincil enerji kaynağı olarak kendini kabul ettirmiştir. Güneş Enerjisinin avantajları: Tükenmeyen ve temiz enerji kaynağıdır. Bol miktarda bulunur. Dışa bağımlılığı yoktur. Kurulum maliyeti hariç ucuz bir kaynaktır. Nakliye problemi yoktur Bedava bir kaynaktır. Bu nedenle Güneş Enerjisi SÜRDÜRÜLEBİLİR bir özelliğe sahiptir. Elektrik kullanımının olduğu her alanda güneş enerjisi kullanılabilir. Dünyaya düşen solar radyasyon miktarı, dünyanın talep ettiği enerji ihtiyacından çok daha fazladır. Dünya yüzeyine ulaşan ışınlar, toplam enerji tüketiminin 10.000 katı fazlasıdır. Yıllık ortalama birim metrekare basına düsen güneş enerjisi miktarı Avrupa’da 1.000 kWh, Ortadoğu'da ise 1.800 kWh’dir. Yapılan çalışmalara göre Avrupa yüzeyinin yaklaşık %0,71’inin güneş panelleri ile kaplanması

halinde; Avrupa’nın ihtiyaç duyduğu tüm enerji karşılanabilecektir. IEA(İnternational Energy Agency)’nın yapmış olduğu bir çalışmaya göre ise dünyadaki çöllerin %4’lük kısmının güneş panelleriyle kaplanması durumunda tüm dünya birincil enerji ihtiyacı karşılanabilecektir. 1.1 GÜNEŞ ENERJİSİNDEN ELEKTRİK

ÜRETİMİ Güneş enerjisinden elektrik üretiminde iki yol mevcuttur: Birincisi güneşin ısısından faydalanıp türbin yardımıyla geleneksel yöntemlerle enerji üretmektir. Diğer yöntem ise sunumda inceleyeceğimiz fotovoltaik panellerdir. Fotovoltaik paneller güneş ışığını direk olarak elektrik enerjisine dönüştüren yarı-iletken teknolojilerdir. 1.2 FOTOVOLTAİK PANEL YAPISI Fotonlar üzerlerinde belirli bir enerji taşımaktadır. Taşınan bu enerji güneş panellerinde elektrik üretmek amacıyla kullanılmaktadır. Güneşten gelen enerji, paneller tarafından soğurularak sistem içerisindeki diğer elemanlara iletilmekte ve en sonunda günlük hayatta kullandığımız elektrik enerjisi ortaya çıkmaktadır. Fotovoltaik hücreler daha yüksek akım, gerilim veya güç seviyesi elde etmek için elektriksel olarak seri veya paralel bağlanırlar. Fotovoltaik modüller çevre etkilerine karşı sızdırmazlık sağlayacak şekilde birbirine eklenmiş fotovoltaik hücreler içerirler. Fotovoltaik paneller elektrik kabloları ile birbirine bağlanmış iki veya daha çok sayıda Fotovoltaik modül içerirler. Fotovoltaik diziler ise belli sayıda Fotovoltaik modül veya panel içeren enerji üretim ekipmanlarıdır [1].

Şekil 1 - Panel üretim aşamaları

15

1.3 FOTOVOLTAİK PANEL TEKNOLOJİLERİ

Şekil 2 - Panel tipleri

1.3.1 MONO KRİSTAL PANEL Kalite ve verimlilik açısından mono kristal güneş pilleri yüksek verimli mono kristal hücrelerden oluşmuşlardır. Bu paneller aynı gücü üreten Polikristal panellere göre %1-2 daha küçük alana sahiptir. Buna karşın üretiminde kullanılan teknoloji sebebiyle üretim sureci uzundur. Yine de mono kristal güneş pilleri uzun vadeli yatırım için en iyi seçenektir. Güneş pilinin mono kristal olması demek tüm hücrenin sadece kristalden oluşması ve materyalin atomsal yapısının homojen olması demektir. Doğada bulunan tüm kristalin bileşimler aslında polikristalindir, sadece elmas neredeyse mükemmel mono kristal özelliğe sahiptir. 1.3.2 POLİKRİSTAL PANEL Kalite ve verimlilik açısından Polikristal güneş pilleri monokristalin güneş pillerinden biraz daha düşük verimli hücreler ile üretilmiştir. Ancak buna rağmen kullanım alanı daha yaygındır. Bunun en büyük nedeni ise daha kolay ulaşılabilir ve buna bağlı olarak daha uygun fiyatla bulunabilmesidir. Bu nedenle verimlilik/maliyet oranını hayli yüksektir. Polikristal şu anlama gelir: materyalin monokristale göre tek kristalden oluşmaması; yani materyalin tam olarak homojen olmaması demektir. 1.3.3 İNCE FİLM PANEL Işık yutma oranı yüksek olan bu hücreler, düşük verimlilikleri nedeni ile pazar payının küçük bir bölümünü oluştururlar. İnce film fotovoltaik malzeme genellikle çok kristalli malzemelerdir. Başka bir değişle ince film yarı-iletken malzeme, büyüklükleri bir milimetrenin binde birinden milyonda birine değin değişen damarlardan oluşmaktadır. Bu panellerin verimlilik oranları %7-14 arasında değişmektedir.

1.3.4 ESNEK PANEL Geleneksel güneş panellerine ALTERNATİF olarak, özellikle çatı uygulamaları için geliştirilmiş bir teknolojidir. PV

konstrüksiyonlarının çatıya entegresinin zor olduğu uygulamalarda çatı izolasyonuna zarar vermeden monte edilebilir. Birçok uygulamada enerji üretiminin yanında çatı membranı olarak da kullanılabilir. Kristal ve ince film hücrelerden oluşan güneş paneli çeşitleri mevcuttur. İnce film hücrelerden oluşan panellerin en önemli özelliği esnek olması ve serme tipte uygulanabilmesidir. Herhangi bir konstrüksiyon ihtiyacı yoktur. Ayrıca kristal yapılı güneş panellerine göre ağırlık dağılımında avantaj sağlar. Cam içermediği için kırılma tehlikesi yoktur. En büyük özelliği ise taşınabilir olmasıdır. 1.4 GÜNEŞ ENERJİ SANTRALLERİNİN

AVANTAJLARI Kurulan sistem hangi şartlarda olursa olsun devamlı olarak ihtiyaç olan enerji miktarını karşılayacak niteliktedir. Sistemler uzun ömürlüdür. Güneş paneli üreticileri ürünlerine minimum 20 sene performans garantisi vermektedirler. Fotovoltaik sistemlerin en önemli özelliği statik sistem olmalarıdır. Hareketli parçaları olmaması sebebiyle bakımsızdırlar. Hammadde olarak sonsuz kaynak günesi kullanırlar. Baska bir yakıt ya da benzeri maliyeti yoktur. Ekstradan bir yakıt kullanmadıkları için patlamalara karsı güvenlidirler. Fotovoltaik sistemler hareketsiz ve sessiz çalışarak gürültü kirliliği yaratmazlar. Mevcut fotovoltaik sistemin ihtiyaç duyulan enerji tüketimini karşılayamaması durumunda sisteme yeni güneş paneli entegrasyonu çok kolaydır. Sistem istendiği şekilde büyültülebilir. Enerji üretimi sırasında çevreye zararlı hiçbir atık oluşmamaktadır. 1.5 GÜNEŞ ENERJİ SANTRALLERİNİN

DEZAVANTAJLARI Diğer enerji kaynakları ile kıyaslandığında ilk yatırım maliyeti en yüksek enerji türüdür. Güneşten gelen radyasyon değeri sistemin kurulacağı enlem değerine göre değişiklik göstermektedir. Buna lokal hava şartları da eklendiğinde sistemin kurulacağı yere göre

16

sistem tasarımına çok dikkat edilmelidir. Fotovoltaik sistemlerde enerji depolama için kullanılan aküler sistem maliyetini ciddi miktarda arttırmaktadır. Güneş panelleri verimleri ticari olarak %6 - %20 seviyesindedir. Yani güneşten gelen enerjinin en fazla %20’sini elektrik enerjisine dönüştürebilmektedir. Sistemler düşük verimli olduklarından dolayı kapladıkları alan fazladır. 1.6 FOTOVOLTAİK PANEL

TEKNOLOJİSİNİN UYGULAMA ALANLARI

Fotovoltaik uygulamalardan, elektrik enerjisine ihtiyaç duyulan her yerde yararlanılabilir. Güneş ışığından, bulutlu havalarda ve gece yararlanamama durumunun üstesinden ise, daha önce üretilen enerjinin akülere depolanması ile gelinebilir. Uygulamalar aşağıda sıralanmıştır [2].

Doğrudan Bağlanmış Fotovoltaik Sistem

Tek Başına Uygulamalar Şebekeye Bağlı Sistemler

Hibrit Sistemler 1.6.1 DOĞRUDAN BAĞLANMIŞ

FOTOVOLTAİK SİSTEMLER Doğrudan bağlanmış fotovoltaik sistemde; fotovoltaik panel, yapılan işle doğrudan bağlanmıştır. Bundan dolayı; enerji güneş ışığı olduğu sürece kazanılır bu nedenle çok sınırlı miktarda uygulama gerçekleştirilir. Su pompalama sistemi sadece güneş olduğu sürece çalışır ve genellikle elektrik depolamak yerine su depolanır.

Şekil 3 - Doğrudan bağlanmış sistem

1.6.2 TEK BAŞINA UYGULAMALAR Tek başına fotovoltaik sistemler, elektrik şebekesine erişimin olmadığı veya zor olduğu yerlerde kullanılır. Böyle bir sistem, elektrik şebekesinden bağımsızdır ve üretilen enerji genellikle bataryalarda depolanır. tipik bir tek sistem, fotovoltaik modüller, bataryalar ve şarj kontrolcüsünü içermektedir. Ayrıca, fotovoltaik modüller tarafından üretilen doğru akımı, normal uygulamalarda kullanabilmek için alternatif akıma çeviren bir invertör de sisteme dahil edilebilir. Güneş enerjili bahçe, sokak, cadde aydınlatmaları, Şebekeden uzak konutların enerji ihtiyaçlarının karşılanması, GSM baz istasyonları; televizyon radyo istasyonlarının enerji ihtiyaçlarının karşılanması, Trafik lamba ve işaretçilerinin enerji ihtiyaçlarının karşılanması, Yelkenliler ve teknelerin enerji ihtiyaçlarının karşılanması, Şebekenin ulaşmadığı yerlerde güneş enerjili sulama, Tatlı su temini, içme suyu üretimi.

Şekil 4 - Tek başına sistem

1.6.3 ŞEBEKEYE BAĞLI SİSTEMLER Bu tip fotovoltaik sistemler, Şekilde görüldüğü gibi yerel elektrik enerjisi ağına bağlıdır. Gündüzleri, fotovoltaik sistem tarafından üretilen elektrik enerjisi hemen kullanılır ya da elektrik sağlayıcı firmalara satılır. Güneş ışığı olmadığı zamanlarda, elektrik enerjisi fotovoltaik sistem tarafından üretilemeyeceği için, kullanım için gerekli güç ağdan satın alınır. Sonuçta, şebeke, bataryalara ihtiyaç duymadan, bir çeşit elektrik depolama sistemi olarak görev yapmaktadır. Özellikle 1990’lı yılların ikinci yarısı itibariyle dünya genelinde oldukça fazla uygulamaları yapılmaya başlanmıştır. Bu dönem itibariyle güneş paneli fiyatlarında meydana gelen ucuzlamalar ve devletlerin güneş enerjisi yatırımlarına vermiş oldukları teşvikler sayesinde bu sistemler dünya genelinde oldukça popüler

17

hale gelmiştir. Bu teşvikler sayesinde sadece santral bazında uygulamalar değil, bireysel tüketicilerin, fabrika sahiplerinin ve alışveriş merkezlerinin kendi enerjilerini fotovoltaikten üretmeleri sağlanmıştır. Teşviklerin temelinde; evlerde, fabrika ya da alışveriş merkezlerinde güneşten üretilen enerjinin devlete satılması yer almaktadır. Yani devletten birim elektriği aynı fiyata alacaklar fakat çok daha pahalı bir fiyata aynı birim elektriği devlete satacaklardır. Bu uygulama daha çok Avrupa’da geçerlidir. Amerika’da ise genelde hükümet “net metering” denen bir teşvik yöntemi uygulamaktadır. Güneş enerjisi sistemi kurulan yapılarda çift taraflı sayaçlar mevcuttur. Bu sayaçlar sayesinde üretilen ve tüketilen elektrik hesaplanabilmektedir. Üretilen elektrik tüketilenden fazla ise devlet ödeme yapacaktır. Harcanan üretilenden fazla ise aradaki fark kadar devlete ödeme yapılacak; yani mahsuplaşma olacaktır. Amerika’da ayrıca güneş enerjisi sistemleri kurulumu için eyaletler bazında değişmek üzere %50’ye varan hibe fonları da mevcuttur. Dünya üzerinde şebeke bağlantılı sistemler gün geçtikçe çok daha fazla önem kazanmaktadır.

Şekil 5 - Şebekeye bağlı sistem

1.6.4 HİBRİT SİSTEMLER Hibrit sistemde, birden farklı tipte elektrik üreticisi mevcuttur. İkinci tip elektrik üretici sistem yenilenebilir bir enerji (güneş enerjisi, rüzgar enerjisi gibi) veya geleneksel enerji çeşidi (jeneratör ya da şehir elektrik şebekesi) olabilir. EPIA’nın yapmış olduğu çalışmaya göre 2013 yılı itibariyle global kümülatif fotovoltaik kurulu gücü 140 GW mertebesine ulaşmıştır. Avrupa ülkeleri bu anlamda 80 GW’ı aşkın kurulu gücüyle %57’nin üzerinde bir paya sahiptir. Avrupa 2013 yılında yaklaşık 11 GW yeni kurulum ile kümülatif kapasitesini 81,5 GW ‘a çıkartmıştır.

Şekil 6 - Hibrit sistem

1.7 FOTOVOLTAİK(PV) SİSTEMLERE

GLOBAL BAKIŞ

EPIA(European Photovoltaic Industry Association)’nın yayınlamış olduğu Global Market Outlook raporuna göre 2013 yılı itibariyle global kümülatif fotovoltaik kurulu gücü 140 GW mertebesine ulaşmıştır. Avrupa ülkeleri bu anlamda 80 GW’ı aşkın kurulu gücüyle %57’nin üzerinde bir paya sahiptir.[3] (Türkiye’de Toplam Kurulu Güç(2015): 71,91 GW ) 1.8 GÜNEŞ ENERJİSİ TEŞVİKLERİ 1.8.1 ALMANYA Almanya, 900 kWh/m2-yıl’lık bir ortalama ışınım şiddetine sahiptir. 2013 yılsonu itibariyle Almanya’daki toplam fotovoltaik kurulu güç 36.000 MW idi. (Türkiye’de ise ortalama yıllık toplam ışınım şiddeti 1311 kWh/m² toplam fotovoltaik kurulu güç 142 MW ) Türkiye ile kıyaslandığında oldukça düşük bir ışınım şiddetine sahip olmasına karşın güneş enerjisinden elektrik üretilmesinde Dünya’da İspanya’dan sonra ikinci konumdadır. Fotovoltaik sistemler için uygulanmakta olan şebekeyi besleme tarifeleri: 0 – 1000 kWp arasındaki sistemler: Yere kurulu solar PV sistemler için 0,3194 Euro/kWh, binalara ve ses kesme duvarlarına kurulan solar PV sistemler için 0,3958 Euro/kWh 1000 kWp ten daha büyük sistemler: Yere kurulu solar PV sistemler için 0,3194 Euro/kWh, binalara ve ses kesme duvarlarına kurulan solar PV sistemler için 0,3300 Euro/kWh Sözleşme süreleri 20 yıldır ve bu değerler sabit tutulmaktadır.

18

Şekil 7 - 2000-2013 arası küresel PV toplam kurulum kapasitesi

Avrupa 2013 yılında yaklaşık 11 GW yeni kurulum ile üretim kapasitesini 81,5 GW ‘a çıkartmıştır.

Şekil 8 - 2000-2013 arası küresel PV toplam kurulum kapasitesi

19

Şekil 9 - 2018 e kadar Avrupa toplam PV Pazar senaryosu

Şekil 10 - 2018 e kadar küresel PV senaryosu

1.8.2 FRANSA Yere kurulan sistemler için Fransa Anakarasında 0,32823 Euro/kWh, Korsika gibi adalarda 0,42 Euro/kWh Çatıya kurulan veya bina entegre sistemler için tüm Fransa’da 0,60176 Euro/kWh Kontrat süreleri 20 yıl olup enflasyon oranlarına göre tarifeler güncellenmektedir. Vergi kesintileri şeklinde farklı yenilenebilir enerji teşvik mekanizmaları da mevcuttur.

1.8.3 İNGİLTERE Fon mekanizması güneş enerji sistemlerinin kurulumunda kW başına 2000 Sterlin teşvik vermektedir. Maksimum teşvik miktarı 2500 Sterlindir ve toplam kurulum masraflarının %50’sini geçmemektedir. 2011 Ocak ayında 50 Kw üzerindeki solar elektrik sistemlerine ağırlık veren teşvik sistemi sayesinde yıl içinde Kurulu güce sahip solar sistemi devreye alınmıştır.

20

1.8.4 İSPANYA Güneş enerjisi teşvikleri için şebekeyi besleme tarifesi şu şekildedir; Binaya entegre sistemlerde; 20 kWp’ten küçük sistemler için: 0.34 Euro/kWh, 20 kWp’ten büyük sistemler için: 0.32 Euro/kWh, Yere kurulmuş sistemler için: 0.32 Euro/kWh 1.8.5 YUNANİSTAN 100 KwPp’ten daha küçük solar PV sistemler: Anakarada 0,45 Euro/kWh, adalarda 0,50 Euro/kWh 100 kWp’ten daha büyük solar PV sistemler: Anakarada 0,40 Euro/kWh, adalarda 0,45 Euro/kWh Kontrat süreleri 20 yıldır ve yıllık enflasyona göre endekslenmiştir. 1.8.6 TÜRKİYE’DE TEŞVİKLER Güneş enerjisine dayalı üretim tesislerinde devlet 10 yıl alım garantisi vermektedir. Enerji bedeli 0,133 Usd/kWh dir. Ayrıca yerli imalat durumuna göre 5 yıl belli oranlarda teşvik vermektedir.

Çizelge 1 - Güneş enerjisi üretim desteği

Çizelge 2 - Güneş enerjisi yerli yatırım desteği

1.9 TÜRKİYE’DE ENERJİ POLİTİKALARI Türkiye’nin Enerji Profili ve Stratejisine göre; Hızla artan enerji talebi neticesinde Türkiye’nin başta petrol ve doğal gaz olmak üzere enerji ithalatına bağımlılığı artmaktadır. Ülkemizin halihazırda toplam enerji talebinin yaklaşık %26’sı yerli kaynaklardan karşılanmaktayken, kalan bölümü çeşitlilik arzeden ithal kaynaklardan karşılanmaktadır. Ülkemiz, çok boyutlu enerji stratejisi çerçevesinde, kaynak ülke ve güzergâh çeşitliliğine gidilmesini, enerji karışımında yenilenebilir enerjinin payını arttırırken, nükleer enerjiden de yararlanılmaya başlanılmasını, enerji verimliliğinin arttırılmasına yönelik çalışmalarda bulunulmasını ve aynı zamanda Avrupa’nın enerji güvenliğine katkıda bulunulmasını amaçlamaktadır [4]. Enerji tasarrufu ve verimliliği, enerji arz güvenliğinin sağlanması, dışa bağımlılık risklerinin azaltılması, çevrenin korunması ve iklim değişikliğine karşı mücadelenin etkinliğinin arttırılmasının sağlanması gibi 2023 yılı ulusal strateji hedeflerimizin ve enerji politikalarımızın en önemli bileşenlerinden biridir. Yenilenebilir Enerji Genel Müdürlüğünce hazırlanan, Türkiye'nin Güneş Enerjisi Potansiyeli Atlasına (GEPA) göre, yıllık toplam güneşlenme süresi 2.737 saat (günlük toplam 7,5 saat), yıllık toplam gelen güneş enerjisi 1.527 kWh/m².yıl (günlük toplam 4,2 kWh/m²) olduğu tespit edilmiştir. Enerji ve Tabi Kaynaklar Bakanlığının 2010–2014 stratejik planına göre enerji hedefi altında; Enerji yönünden dışa bağımlılığı azaltmak adına, Türkiye’nin yerli ve yenilenebilir kaynak potansiyellerinin belirlenmesi ve bu kaynaklarının tamamının enerji üretimi için seferber edilmesi öncelikli hedefler arasındadır [5]. 2011 yılı TÜİK raporuna göre Türkiye yenilenebilir enerji kaynak potansiyeli ve çeşitliliği bakımından oldukça zengin bir ülke olmasına rağmen enerjide dışa bağımlı bir ülke konumundadır. 106 milyar dolarlık dış ticaret açığının yarıya yakını enerji ithalatından kaynaklanmaktadır. Sürdürülebilir bir kalkınma için enerji üretiminde yeni ve yenilenebilir enerji kaynaklarının payının artırılması gerekliliği açıkça görülmektedir [6].

21

Çizelge 3 - Enerji İthalatının Ekonomideki yeri

2011 yılında 54 Milyar Dolarlık enerji ithal edildiği, bunun toplam ithalatın %22.5’ine, cari açığın %70’ine karşılık geldiği görülmektedir. Ülkemizde önümüzdeki yıllarda öngörülen büyük baraj ve sulama projeleri vasıtasıyla sulamaya açılacak binlerce dönüm arazi söz konusudur. Bu duruma gösterilecek en çarpıcı örneklerden biri ülkemizin en büyük yatırım projesi olan GAP projesi kapsamında bulunan bu sulama alanlarında yeni enerji hatları oluşturulması

gereği ve elektrik enerjisindeki cömertçe kullanımın ülkemize gittikçe artan yükler getirdiği göz önüne alınırsa, PV destekli sulama uygulamalarına zaman kaybetmeden yönelmek gerektiği kaçınılmazdır. Ayrıca, GAP bölgesi güneş enerjisi potansiyeli değerleri Türkiye ortalamasının çok üzerinde seyretmekte olup PV destekli sulama uygulamaları için ideal bir yapı sergilemektedir [7].

2 TÜRKİYE’DE GÜNEŞ ENERJİ POTANSİYELİ

Şekil 11 - Türkiye Güneş Haritası

22

Çizelge 4 - Güneş radyasyon değerlerleri ve güneşlenme süreleri

2.1 SAMSAT POMPAJ SULAMASI Ülkemizin enerji politikalarındaki dışa bağımlılığın azaltılması ve yenilenebilir enerji üretiminin enerji dağılımındaki oranını artırılması stratejisine uyumlu olarak ve DSİ misyonu çerçevesinde Samsat Sulamasının tekrar işler hale getirilerek bugüne kadar yapılmış olan yatırımların faydaya dönüşmesi amacıyla AR-

GE projesi kapsamında Güneş Enerjisi Santralı kurulmasına karar verilmiş ve ihalesi yapılmıştır. Atatürk Baraj gölünün sağ sahilinde Samsat ilçesi civarındaki arazilerin sulanması amacıyla aşağıda verilen planlama çerçevesinde 8337 ha alanın sulanması öngörülmüştür. Bugün için yeşil renk ile gösterilen 2806 ha’lık 1. Kısım inşaatı ikmal edilmiştir.

Şekil 12 - Samsat Sulaması vaziyet planı

Samsat Pompaj Sulaması 1. Kısım İnşaatı 22.10.2008 tarihinde tamamlanarak 2806 ha alanın sulanması sağlanmıştır. 1. Kısım Kapsamında yapılan P1 ANA Pompa istasyonunun basma yüksekliği 75 metre, kanal

uzunluğu 23 994 metre olup pompa gücü 2x2.5 MW gücündedir. Faydalanan toplam çiftçi sayısı 350 civarıdır. 2015 yılı fiyatlarıyla tesis maliyeti 39.357.828x1,364 TL= 53.684.077 TL dir.

23

Çizelge 5 - Gerçekleşme ve Ödeme Durumu

Tesis bilgileri: Sulama Alanı : 2 638 hektar İşletmeye Açılış Tarihi : 2009 Ünite Adedi : 2 Toplam Kurulu Gücü :5000 kW Toplam Kapasitesi :5000 l/s Devredildiği Kurum :Samsat Sulama Birliği Devredilme Tarihi :15.07.2009 Samsat Sulama Birliğinin 2013 yılı itibarı ile toplam elektrik borcu 2 300 000 TL dir. 2013 yılında mevcut elektrik borcunu ödeyemediğinden pompalar çalıştırılmamıştır. Son 3 yılda tüketilen elektrik enerjisi değerleri aşağıda verilmektedir. 2010 Yılı Toplam Elektrik Tüketimi: 2 041 200 kWh 2011 Yılı Toplam Elektrik Tüketimi: 3 210 329 kWh

2012 Yılı Toplam Elektrik Tüketimi: 2 117 002 kWh

Çizelge 6 - Samsat Pompaj Sulama Sonuçları

YILI SULAMA

ALANI

TOPLAM

SULANAN

ALAN

TOPLAM

SULAMA

ORANI

ha ha %

2009 2 638 2 100 80

2010 2 638 564 21

2011 2 638 744 28

2012 2 638 1 070 41

2.2 SAMSAT GÜNEŞ POTANSİYELİ

Şekil 13 - Adıyaman Güneş Haritası

24

Çizelge 7 - Güneş radyasyon değerlerleri ve güneşlenme süreleri

Çizelge 8 - Samsat GES üretim değerleri

2MWp (Samsat)

Ay Günlük Enerji Üretimi(kWh)

Aylık Enerji Üretimi(kWh)

Ocak 2970 92100 Şubat 3670 103000 Mart 4940 153000 Nisan 5210 156000 Mayıs 5550 172000 Haziran 5960 179000 Temmuz 5930 184000 Ağustos 5870 182000 Eylül 5670 170000 Ekim 4900 152000 Kasım 3800 114000 Aralık 3050 94700

Toplam 57250 1750000

Kurulması planlanan GES 2x1MWp kurulu gücünde olup yıllık 2x1750000=3500000 kWh enerji üretecektir. Ges teşviklerinden dolayı enerji satış fiyatı 0,133$/kWh yaklaşık 0,38TL/kwh dir. Ges enerji getirisi 1330000 TL olacaktır. 2012 yılı sulama verilerine göre 1070ha alan için 2117000kWh enerji ihtiyacı olduğuna göre; 2683 ha alan için enerji ihtiyacı 5308000 kWh olur. Sulama birliği enerji aboneliği 3 zamanlı tarımsal sulama olduğundan 2012 yılı ortalama enerji maliyeti 0,18 TL olup 2015 yılı enerji bedeli ortalama 0,23 TL dir. Sulama için gerekli enerji tüketim bedeli (5308000 kWh *0,23 TL =) 1220840 TL olmaktadır 2012 yılı sulama birliğinin belirlediği sulama fiyatı 80TL/da alınarak toplam 2000ha arazi sulanırsa yıllık 1600000TL sulama geliri elde edilebilecektir.

25

Çizelge 9 - Samsat GES Gelir Gider Tablosu

Gelirler Giderler

Enerji Borcu

Karşılama

süresi

GES

Karşılama

süresi

Enerji

Borcu+

GES

Karşılama

süresi YIL GES Sulama Toplam GES Enerji Sulama Toplam

1 7.000.000 2.300.000 9.300.000

2 1.330.000 1.600.000 2.930.000 70.000 1.220.840 100.000 1.390.840 -760.840 -5.460.840 -7.760.840

3 1.330.000 1.600.000 2.930.000 70.000 1.220.840 100.000 1.390.840 778.320 -3.921.680 -6.221.680

4 1.330.000 1.600.000 2.930.000 70.000 1.220.840 100.000 1.390.840 2.317.480 -2.382.520 -4.682.520

5 1.330.000 1.600.000 2.930.000 70.000 1.220.840 100.000 1.390.840 3.856.640 -843.360 -3.143.360

6 1.330.000 1.600.000 2.930.000 70.000 1.220.840 100.000 1.390.840 5.395.800 695.800 -1.604.200

7 1.330.000 1.600.000 2.930.000 70.000 1.220.840 100.000 1.390.840 6.934.960 2.234.960 -65.040

8 1.330.000 1.600.000 2.930.000 70.000 1.220.840 100.000 1.390.840 8.474.120 3.774.120 1.474.120

9 1.330.000 1.600.000 2.930.000 70.000 1.220.840 100.000 1.390.840 10.013.280 5.313.280 3.013.280

10 1.330.000 1.600.000 2.930.000 525.000 1.220.840 100.000 1.845.840 11.097.440 6.397.440 4.097.440

11 1.330.000 1.600.000 2.930.000 70.000 1.220.840 100.000 1.390.840 12.636.600 7.936.600 5.636.600

12 1.330.000 1.600.000 2.930.000 70.000 1.220.840 100.000 1.390.840 14.175.760 9.475.760 7.175.760

13 1.330.000 1.600.000 2.930.000 70.000 1.220.840 100.000 1.390.840 15.714.920 11.014.920 8.714.920

14 1.330.000 1.600.000 2.930.000 70.000 1.220.840 100.000 1.390.840 17.254.080 12.554.080 10.254.080

15 1.330.000 1.600.000 2.930.000 70.000 1.220.840 100.000 1.390.840 18.793.240 14.093.240 11.793.240

16 1.330.000 1.600.000 2.930.000 70.000 1.220.840 100.000 1.390.840 20.332.400 15.632.400 13.332.400

17 1.330.000 1.600.000 2.930.000 70.000 1.220.840 100.000 1.390.840 21.871.560 17.171.560 14.871.560

18 1.330.000 1.600.000 2.930.000 70.000 1.220.840 100.000 1.390.840 23.410.720 18.710.720 16.410.720

19 1.330.000 1.600.000 2.930.000 70.000 1.220.840 100.000 1.390.840 24.949.880 20.249.880 17.949.880

20 1.330.000 1.600.000 2.930.000 525.000 1.220.840 100.000 1.845.840 26.034.040 21.334.040 19.034.040

21 1.330.000 1.600.000 2.930.000 70.000 1.220.840 100.000 1.390.840 27.573.200 22.873.200 20.573.200

22 1.330.000 1.600.000 2.930.000 70.000 1.220.840 100.000 1.390.840 29.112.360 24.412.360 22.112.360

23 1.330.000 1.600.000 2.930.000 70.000 1.220.840 100.000 1.390.840 30.651.520 25.951.520 23.651.520

24 1.330.000 1.600.000 2.930.000 70.000 1.220.840 100.000 1.390.840 32.190.680 27.490.680 25.190.680

25 1.330.000 1.600.000 2.930.000 70.000 1.220.840 100.000 1.390.840 33.729.840 29.029.840 26.729.840

26 1.330.000 1.600.000 2.930.000 70.000 1.220.840 100.000 1.390.840 35.269.000 30.569.000 28.269.000

1,49 4,55 6,04

26

Çizelge 10 - Samsat Pompaj Sulama ile sağlanan katma değer artışı

YILI

ÜRETİM DEĞERİ Gayri Safi Milli Zirai Gelir

Projesiz

Durumda

(TL/da)

Sulanan

Alanda

(TL/da)

Sulama İle

Sağlanan Artış

(TL/da)

Projesiz

Durumda

(TL/da)

Sulanan

Alanda

(TL/da)

Sulama İle Sağlanan

Artış (TL/da)

2009 132 653 521 86 424 339

2010 250 420 170 162 273 111

2011 226 542 316 147 352 205

2012 224 691 467 145 449 304

Yapılacak GES ile, Enerji bedeli nedeniyle çalıştırılamayan Pompaj Sulama Sistemi sürdürülebilir bir işletme haline gelecek olup 2008 yılı fiyatlarıyla 39.357.828 TL (2015 yılı fiyatları ile 53.684.077TL) maliyet ile yapılmış tesis işler hale gelip katma değer üretecektir. Bu nedenle yöre halkı üretim geliri (2012 yılı fiyatları ile 9.340.000 TL ) ve gayri safi milli zirai gelirimiz (2012 yılı fiyatları ile 6.080.000 TL) artacaktır. 3 SONUÇ VE ÖNERİLER Ar-Ge projesi kapsamında imalatı yapılacak GES’in üretim değerleri ve sulamaya yaptığı katkılar takip edilerek uygulama sonrası geri bildirimlerle planlama raporu revize edilmelidir. Uygulama üretim değerlerine göre verimliliği hesap edilerek enerji bedelinden dolayı işletilemeyen tesislere çözüm olup olmayacağı irdelenmelidir.

4 KAYNAKLAR [1] Koner P.K.: “Optimization Techniquesfor

A Photovoltaic Water Pumping System”, Renewable Energy, vol.6, p.53-62, (1995).

[2] Kalogirou, S.: “Solar Energy Engineering Processes and Systems’’, Academic Pres, ISBN-13: 978-0-12-374501-9, (2009).

[3] Global Market Outlook for Photovoltaics 2014-2018 | EPIA (2014)

[4] http://www.mfa.gov.tr/turkiye_nin-enerji-stratejisi.tr.mfa

[5] http://www.enerji.gov.tr/tr-TR/Sayfalar/Enerji-Verimliligi

[6] http://sablon.sdu.edu.tr/fakulteler/iibf/dergi/files/2013-3-5.pdf

[7] Yeşilata B., Aktacir A.: “Fotovoltaik Güç Sistemli Su Pompalarının Dizayn Esaslarının Araştırılması’’, Mühendis ve Makine Dergisi, 29-34, (2001).

27

DSİ Teknik Bülteni Sayı: 122, Ekim 2016 SULAMA ŞEBEKELERİNDE PLANLANAN VE UYGULAMADA GERÇEKLEŞEN SULAMA MODÜLÜ

ÜZERİNE BİR ÇALIŞMA

Cengiz Koç Bilecik Şeyh Edebali Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi

İnşaat Mühendisliği Bölümü, Bilecik [email protected]

Yıldırım Bayazıt

Bilecik Şeyh Edebali Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi İnşaat Mühendisliği Bölümü, Bilecik

[email protected]

M. Özgür Yaylı Bilecik Şeyh Edebali Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi

İnşaat Mühendisliği Bölümü, Bilecik [email protected]

(Makalenin geliş tarihi: 10.02.2016, Makalenin kabul tarihi:30.03.2016) ÖZ Bu çalışmada, sulama şebekelerinin planlama aşamasında hesaplanan ve işletme aşamasında gerçekleşen sulama modülünün incelenmesi ve değerlendirilmesi amaçlanmıştır. Sulama modülü, 1 hektarlık sulama alanındaki bitkilerin ihtiyacı olan aylık sulama suyu ihtiyacını karşılayan ve bir ay boyunca sürekli olarak aktığı kabul edilen sabit bir debidir. Sulama şebekelerinde planlama aşamasında hesaplanan sulama modülü, belirlenen işletme yöntemi ve fleksibilite katsayısı dikkate alınarak sulama sistemleri boyutlandırılmaktadır. Ancak, işletme aşamasına geçildiğinde planlama sulama modülü ile uygulamada gerçekleşen işletme modülünün ne derece örtüştüğü, bitki deseninde oluşan değişiklikler, tarla sulama yöntemindeki farklılıklar, su taleplerindeki artış veya azalışlar inşa edilen sistemin kapasitesini etkilemekte, buna bağlı olarak seçilen işletme yönteminin ne ölçüde sürdürülebilir olduğu, sistem hakkında geri bildirim (feed-back) ve daha sonra yapılacak sulama planlamalarına katkı vermesi önem arz etmektedir. Çalışma alanı olarak Büyük Menderes havzasında yer alan Aydın ovası sulama şebekesine ait 2500 ha alana sahip A2 sulama alanı seçilmiştir. Bu alan için hesaplanan planlama sulama modülü q=1,16 l/s/ha olup, şebeke talep işletme yöntemine göre projelendirilmiştir. Çalışmada yöntem olarak; uygulamada gerçekleşen bitki deseni ve yüzde dağılımları, fiilen sulanan alanlar, talep yöntemine göre yapılan sulama programları ve su dağıtımı, sulama şebekesine alınan sular; kayıpsız, %5, %10, %15 işletme kayıpları dikkate alınarak Excel programı ile hesaplanan uygulama sulama modülü ile planlama sulama modülü karşılaştırılmıştır. Sulama alanında gerçekleşen bitki desenine göre Temmuz ayı için hesaplanan sulama modülü, incelenen 1999-2014 yılları arasında 1,01-1,15 l/s/ha olarak, kanala alınan sular temel alındığında, işletme kayıpsız hesaplanan modül, 1,07-1,23 l/s/ha, %5 işletme kayıplı kanala alınan sulara göre hesaplanan modül 1,02-1,19 l/s/ha, %10 işletme kayıplı modül ise 0,97-1,10 aralığında gerçekleşmiştir. İncelenen sulama alanı için hesaplanan Temmuz ayı sulama modülleri genel olarak planlama sulama modülüne yakın ve altındaki değerlerde gerçekleştiği için planlama modülü ile uyumludur. Sonuç olarak, çalışmadan elde edilen modül değerleri hesaplanarak planlama ve işletme koşulları karşılaştırılmış, sistem kapasitesi ve sistemin ekonomik analizi makro düzeyde değerlendirilmiş, sistem hakkında gerekli geri bildirimler elde edilmiş ve sulama şebekelerinin planlama aşamasında yapılması gerekenler hakkında önerilerde bulunulmuştur. Anahtar kelimeler: sulama şebekesi, sulama modülü, işletme yöntemi, sulama suyu, Aydın

mailto:[email protected]:[email protected]:[email protected]

28

A STUDY ON IRRIGATION MODULE ACTUALIZED AND PLANNED IN IRRIGATION SCHEMES

ABSTRACT In this study, irrigation modules calculated in the planning phase and the operational phase of the irrigation schemes are examined and evaluated. Extent of the overlapping between the irrigation planning module and the actual module realized during the operational phase of the system depends on changes in the cropping patterns, differences in the effects of farm irrigation on the capacity of the constructed system, the increases or decreases in the demand for water, as well as the extent of sustainability according to the selected operation method. All of these provide the system with feedback, which then has an important contribution to irrigation planning. The study area is selected as A2 Irrigation Scheme Area, which is located in the Büyük Menderes basin with an area of 2500 ha. Irrigation planning modules calculated for this area is q = 1,16 l/s/ha and scheme has been designed to the demand operation method. For the study; actual irrigation module has been compared with the planning irrigation module by using Excel software and taking parameters such as actual crop pattern and percentage distributions, actually irrigated areas, water distribution and irrigation schedules made according to the demand method, water intake of irrigation schemes which have been calculated without losses, as well as with 5%, 10%, and 15% losses. The irrigation module calculated for July compared to actual plant design in the irrigation areas is studied between the years of 1999-2014 giving a value between 1,01 to 1,15 l/s/ha, whereas the module calculated with no operational losses comes out between 1,07 to 1,23 l/s/ha. In addition, the module calculated according to water intake with 5% losses was found to be in the interval of 1,02 to 1,19 l/s/ha, while the module with 10% of loss was in the range of 0,97 to 1,10. The July irrigation modules calculated for the irrigation area studied generally conforms to the planning module, as it has received values close to or below the value of irrigation planning modules. Keywords: Irrigation scheme, irrigation module, operational method, irrigation water, Aydın, Turkey 1 GİRİŞ Sulama amaçları için iyi planlanan, projelenen ve inşa edilen dağıtım şebekesi, su kullanıcılar veya sulama yönetimi için işletme ve yönetim sorunlarına neden olmaksızın istenen zaman ve miktarda gereksinim duyulan suyu dağıtmalıdır. Sulama sistemlerinin uygun biçimde projelendirilmesi bazı önemli sonuçları ortaya koymaktadır. Bunlar, yöre halkının sağlığı, doğal kaynakların boşa gitmesi, su kirliliği, işletme güvenliği ve ekonomik etmenler olarak sınıflandırılmaktadır. Ekonomik etmenler ise sulama sisteminin ekonomik ömrünü, sulamanın ekonomik faydasını ve sulama giderlerini içermektedir. Suyun homojen olarak uygulanamadığı zayıf projelenmiş sulama sistemlerinde su ve su ile uygulanan kimyasal maddeler boşa gitmektedir. Bazı alanlar aşırı sulanmakta, bazı alanlar ise yeterince sulanamamaktadır. Sulama yöneticileri talep edilen suyun miktarını doğru uygulamalarına karşın, eksik sulanmış alanlarda su stresi nedeniyle verim ve kalite azalmaları, aşırı sulanmış alanlarda ise su ve kimyasal maddelerin yıkanması nedeniyle verim ve kalite azalmaları oluşmaktadır. Tarım alanları için büyük yatırımlar gerektiren sulama projelerinde en önemli yatırım payını su iletim ve dağıtım kanallarının yapımı almaktadır.

Ülkemizde kamu kuruluşları tarafından yapımı sürdürülen sulama şebekeleri, tarım alanlarında bitki gelişimi için gerekli olan su ihtiyacını dengeli bir biçimde karşılayan tesislerdir. Ana, sekonder (yedek) ve tersiyer kanal gibi ünitelerden oluşan su iletim ve dağıtım sistemlerinin görevi sulama suyunu su alım noktasından bitkiye kadar ulaştırmaktır. Ayrıntılı olarak su kaynağının incelenmesi ve sistemin işletme yöntemi seçildikten sonra dağıtım sistemine ilişkin gerekli tasarım verilerini elde etmenin genel işlemi; bitki yoğunluğu ile yetiştirilecek bitkilerin dağılım alanlarını belirlemek ve şebekelerin başlangıç yerleşimini hazırlamaktır. Bu durum, aynı zamanda, gerekli yapıların tipini, kapasitesini, sayısını, ana kanalların büyüklüğünü, yapıldığı bölge koşullarını, su seviyesini, akış kontrolünü, hâkim alanların şeklini ve büyüklüğünü içermektedir [1]. Su kaynağının hizmet ettiği alanlar ile bitki desenindeki farklılıklar toplam proje alanında düzensizlikler meydana getirebilmektedir. Proje alanının farklı kısımları için pik kaynak kullanım süreci farklı zamanlarda olabilmektedir. Bu şekilde belirlenen kaynak planları, ağırlıklı olarak aylık kaynak verilerini kullanan kaynak gereksinimlerinden büyük ve sürekli olarak farklılık gösterebilmektedir [2]. Bitki yoğunluğu ve çeşitliliğindeki değişimler kaynak

29

gereksinimlerinde farklılıklara neden olduğu için sulama program ölçütlerinde birtakım ilave esneklikler yapılmaktadır. Bu nedenle, planlama aşamasında normal tahminlere göre yapılan bir projeyi etkin şekilde işletmek uzun yıllar almaktadır. Kaynak gereksinimde oluşan bir artış, tarla sulama yöntemi ve proje işletmesindeki iyileştirmeleri temel alan su tasarrufları ile karşılanmalıdır. Su dağıtımı ve denetimindeki farklı stratejiler tüm dünyadaki sulama şebekelerinde kullanılmaktadır. Modası geçmiş sulama şebeke tasarım tipleri gelişmiş ve gelişmekte olan ülkelerde görülmektedir. Uzun yıllar önce Amerika Birleşik Devletleri, Batı Avrupa ve Avustralya’daki birçok sulama projesi su ve enerji kullanımı açısından yetersiz olup, acil bir modernizasyonu gerektirmektedir [3]. Gelişmekte olan ülkelerin çoğunda, akış oranı, süreklilik ve sıklığın su kaynağı ile sabitlendiği esnek olmayan bir su dağıtım sistemi kullanılmaktadır. Bu uygulama günümüzde değişik sulama sistemlerinde de uygulanmaktadır. Su kullanıcılar su kaynağını sürekliliği yönünden çok fazla esnekliğe sahip değildir. Su mevcut olduğunda suyu kullanırlar veya bitkilerin suya ihtiyacı olup, olmadığına bakmaksızın suyu boşa harcarlar [4]. Su dağıtım yönteminin birkaç çeşidi bulunmaktadır. Ancak, talep ve kaynak yöntemi olmak üzere iki temel unsurda toplanabilir. Türkiye’de resmi olarak talep yöntemi uygulanmasına karşın, gerçekte birçok projede kaynak yöntemi kullanılmaktadır. Sulama şebekeleri planlama raporunda belirlenen bitki desenine göre tasarlanmakta, ancak uygulamada bitki deseni ve işletme sürecinde önemli sorunlar yaratan yıllık değişimler gösterebilmektedir [5]. Fiziki, sosyo-ekonomik ve teknik bilgi temel alındığında; rotasyon, sürekli akış ve talep dağıtımları gibi değişik kanal su dağıtım tipleri yıllardır uygulanmaktadır. Sulama kanallarının rotasyon programı Çin, Pakistan ve Hindistan gibi gelişmekte olan ülkelerin büyük sulama şebekelerinde kullanılmaktadır [6]. Bu çalışmada, Türkiye’nin batısında, Büyük Menderes havzasında yer alan Aydın ovası sulaması A2 sulama alanında işletmeye geçildikten sonra proje alanında gerçekleşen

bitki deseni, işletme kayıpsız, %5 ve %10 işletme kayıplı kanala alınan suya göre hesaplanan sulama işletme modüllerinin; sulama şebekelerinin planlama aşamasında düşünülen bitki deseni, ekim alanı, bitki su tüketimi ve sulama kayıpları temel alınarak hesaplanan planlanma sulama modülü (qP=1,16 l/s/ha) ile uyumluluğu araştırılmıştır. 2 MATERYAL VE YÖNTEM 2.1 Materyal Bu çalışmada, materyal olarak Aşağı Büyük Menderes havzasında Devlet Su İşleri tarafından inşa edilen Aydın ovası sulama şebekesi içerisinde yer alan A2 sulama alanı alınmıştır. Araştırma alanı, 37°51´ kuzey enlemi ve 32°52´ doğu boylamlarında Aydın il merkezinin yaklaşık 3 km güneyi ile Büyük Menderes nehri arasında kalan arazilerin İncirliova ilçesi Osmanbükü köyü arazilerine kadar uzanan kısmını içerisine almaktadır (Şekil 1). A2 sulama alanı brüt 2500 ha, net 2158 ha dır. Sulama alanını oluşturan parsellerin önemli bir bölümü 10 da’dan daha küçük yüz ölçüme sahiptir. Sulama alanında etkin bitki deseni pamuk olup, mısır, hububat, domates, yem bitkileri ve II. ürün mısır bitkilerinin ekimi yapılmaktadır. Planlama aşamasında bitki deseni olarak %48 pamuk, %16 mısır, %13 sebze, %10 yem bitkisi, %6 Meyve, %4 II. Ürün mısır, %3 fidan düşünülmüştür. Aydın Ovası A2 Sulama sahası Büyük Menderes nehrinin taşkın sahasında bulunmaktadır. Büyük Menderes nehrinin akış hızı çok düşük ve taşıdığı malzeme kil-silt boyutundadır. Bu nedenle, bölgenin ve araştırma alanının jeolojik yapısını Alüvyon malzeme oluşturmaktadır [7]. Bölge Akdeniz ikliminin etkisinde olup kışlar çok yağışlı ve mutedil, yazlar ise sıcak ve kuraktır. Yıl içinde en yüksek sıcaklık 43,8 °C, en düşük sıcaklık 3,5 °C, ortalama sıcaklık ise 17,7 °C dir. Sulama alanının deniz seviyesinden ortalama yüksekliği 32,50 m, tahmini yıllık yağış miktarı ise 656,1 mm’ dir. Su kaynağı Büyük Menderes nehri, depolama tesisleri ise Kemer ve Adıgüzel barajlarıdır. Sulama alanında planlanan ve uygulamada gerçekleşen bitki deseninin su tüketim değerleri Blaney-Criddle yöntemi ile hesaplanmıştır [8].

30

Şekil 1 - A2 Sulama Alanının Türkiye Üzerindeki Konumu

Araştırma alanında A2 ana sulama kanalının toplam uzunluğu 11351 m olup, 9007 metresi trapez kesitli klasik kanal, 2344 metresi ise kanaletli sistemde inşa edilmiştir. Ana kanal debisi 2.780 m³/s dir. A2 ana kanalına bağlı 28 adet sekonder (yedek) kanal inşa edilmiş ve toplam uzunluğu 56395 m dir. Tersiyer kanal sayısı 34 adet ve toplam uzunluğu 39001 metredir. Sekonder ve tersiyer kanalların tümü

kanalet sisteminde inşa edilmiştir. Tablo 1 de A2 ana sulama kanalına ait kesitler ve hidrolik özellikler verilmektedir [9]. A2 sulama alanının proje sulama randımanı %54 dür. Su iletim randımanı %90, tarla sulama randımanı ise %60 olarak belirlenmiştir [8]. Araştırma alanı için gereksinim duyulan ortalama yıkama suyu gereksinimi 0.24 olarak hesaplanmıştır [10].

Çizelge 1 - A2 ana sulama kanalına ilişkin kesitler ve hidrolik özellikler

2.2 Yöntem 2.2.1 Planlama sulama modülü Bir sulama şebekesinin boyutlandırılmasında en önemli unsur sulama modülüdür. Çünkü kanalların tasarım kapasiteleri Q=Anet x q formülü ile hesaplanmaktadır. Sulama sahasının; bitki deseni, ekim alanı oranları, bitki su tüketimi, iklim koşulları, toprak özellikleri, sulama kayıplar (iletim + tarla sulama kayıpları) gibi parametrelere göre belirlenmiş, su ihtiyacını gösteren sulama modülü, maksimum su ihtiyacı oluşan ayda, bir hektara bir saniyede verilmesi

gerekli, litre cinsinden su miktarı olup, araziye 30 gün 24 saat boyunca sürekli bir biçimde verildiği kabul edilen bir debidir. Bir ay süreyle aktığı kabul edilen sulama suyu ihtiyacı çiftlik sulama suyu ihtiyacı ise bu modüle, planlama çiftlik sulama modülü denir. Eğer bir ay süreyle aktığı kabul edilen sulama suyu ihtiyacı diversiyon sulama suyu ihtiyacı ise bu modüle, planlama sulama modülü denir. Araştırma alanı için planlama sulama modülü 1,16 l/s/ha olarak hesaplanmıştır [11].

1 0,0001 2,778 0 + 025 - 1 + 874 2,20 1,28

2 0,0001 2,692 1 + 874 - 2 + 607 2,20 1,26

3 0,0001 2,608 2 + 607 - 4 + 000 2,20 1,24

4 0,0001 1,938 4 + 000 - 5 + 536 1,60 1,00

5 0,0001 1,569 5 + 536 - 7 + 580 1,40 0,94

6 0,0001 1,161 7 + 580 - 8 + 000 1,40 0,85

7 0,0001 1,161 8 + 000 - 9 + 007 1,20 0,85

Taban Genişliği

(m)

Su Yüksekliği

(m)

+ 000 + 351Tip 1000 Kanalet

(Çıkış Tipi)- 11

Kesit

No

Eğim

(j)

Debisi (Q)

(m3/sn)Km' si

8 0,0001 0,820 9

31

Planlama çiftlik sulama modülü (l/s/ha):

(Ut x 〖10〗^4)/((30 veya31) x 24 x 60 x 60)=qç (E.2,1) Planlama sulama modülü (l/s/ha):

(Uk x 〖10〗^4)/((30 veya31) x 24 x 60 x 60)=q (E.2,2) Ut×104: Bir hektara verilen aylık çiftlik sulama suyu ihtiyacı (mm) Uk×104: Bir hektara verilen aylık diversiyon sulama suyu ihtiyacı (mm) 2.2.2 İşletme sulama modülü İşletme sulama modülü, gerçekleşen bitki desenine göre kullanılması gereken sulama suyu, kayıplı ve kayıpsız kanala alınan sular, bir aylık süreç ve sulama alanında fiilen sulanan alanın bir fonksiyonudur. Wk/((30 veya31) x 24 x 60 x 60) x1000=S (E.2.3) İşletme sulama modülü (l/s/ha) S/Af=qi (E.2.4) Wk, kanala alınan su miktarı (m3/ay); S, kanala alınan su miktarı (l/s); Af, sulama alanında fiilen sulanan alan; qi, ilgili aya ilişkin işletme sulama modülü (l/s/ha) 3 ARAŞTIRMA BULGULARI VE TARTIŞMA Bu çalışmada, araştırılan proje alanında işletmeye geçildikten sonra gerçekleşen bitki desenine göre hesaplanan sulama modülü, kanala alınan suya göre hesaplanan işletme kayıpsız sulama modülü, kanala alınan suya göre %5 ve %10 işletme kayıpları dikkate alınarak hesaplanan sulama modüllerinin; sulama şebekelerinin planlama aşamasında düşünülen bitki deseni, ekim alanı, bitki su tüketimi ve sulama kayıpları (iletim + tarla) göz önüne alınarak hesaplanan planlanma sulama modülü (qP=1,16 l/s/ha) ile uyumluluğu araştırılmıştır. Diğer bir söylem ile proje alanı için planlanan sulama modülü ile işletme aşamasında gerçekleşen sulama modülü karşılaştırılmıştır. Proje alanında işletmeye geçildikten sonra 1999-2014 yılları arasında gerçekleşen bitki desenine göre hesaplanan sulama modülü Temmuz ayı için (qT) 1,01-1,15 l/s/ha, Ağustos ayı için (qA) ise 0,61-1,09

aralığında gerçekleşmiştir (Şekil 2). Araştırma alanında 2007-2008 yılları aşırı derecede su eksikliği çekilen kurak yıllar olduğu için işletme aşamasındaki sulama modülü hesaplamalarında göz önüne alınmamıştır. İncelenen yıllarda en yüksek işletme sulama modülü 2002-Temmuz ayında gerçekleşmiştir. Ancak, bu değer planlama sulama modülünün altındadır. 2002-Ağustos ayında ise 1,09 l/s/ha olarak hesaplanmıştır. Planlama sulama modülü en yüksek bitki su tüketiminin gerçekleştiği Temmuz ayına göre hesaplanmasına karşın, değerlendirme yapabilmek için Ağustos ayına ilişkin sulama modülleri de hesaplanmıştır. Planlanan ve gerçekleşen bitki desenine göre hesaplanan sulama modül değerleri açısından bir sorun olmadığı görülmektedir. Ancak, planlanan modülün gerçekleşen bitki desenine göre bir miktar yüksek olması araştırma alanında tasarlanan kanal kapasitelerini bir miktar artırmış, inşaat ekonomisi yönünden çok az olumsuzluğa neden olmuştur. Ancak, planlama Temmuz ayı sulama modülünü temel aldığı için 1,15 ve 1,16 l/s/ha değerleri arasında 0,99 oranında bir örtüşme nedeniyle oluşabilecek inşaat ekonomisi olumsuzluğu göz ardı edilebilir. Kanal işletme kayıpları (ana kanal tahliye prizi, sekonder ve tersiyer kanal sonları) dikkate alınmaksızın kanala alınan suyun tümünün sulamada kullanıldığı varsayımı temel alınarak incelenen yıllar için hesaplanan sulama modülü, Temmuz ayı için (qT) 1,07-1,25 l/s/ha, Ağustos ayı için (qA) 0,98-1,11 l/s/ha arasında değişmektedir (Şekil 3). Temmuz ayı planlama modülünü dikkate alındığı için 2001 yılı kanala alınan suya göre hesaplanan Temmuz ayı sulama modülü 1,25 l/s/ha olarak planlama modülünün bir miktar üzerinde gerçekleşmiştir. 1999-2000-2001-2002-2003-2009 yılları Temmuz aylarına ilişkin sulama modülleri planlama modülünün üzerinde gerçekleşmiştir. Ancak, kanala alınan suların bir miktarı tahliye prizleri, sekonder ve tersiyer kanal sonlarından kullanılmadan tahliye edildiği dikkate alındığında yüksek çıkan Temmuz ayı modüllerinin bir sorun yaratmayacağını söyleyebiliriz. İncelenen yıllarda Ağustos ayında gerçekleşen en yüksek modül 1,16 l/s/ha olup, planlama sulama modülünün altında gerçekleşmiştir. Kanala alınan suyun kayıpsız tümünün sulamada kullanılması mümkün olmadığına göre bu koşulda hesaplanan sulama modülleri sulama işletme hizmetleri yönünden bir sorun yaratmayacaktır.

32

0,00

0,20

0,40

0,60

0,80

1,00

1,20

1,40

1,60

1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2009 2010 2011 2012 2013 2014

Sula

ma

mo

dü

lü (

l/s/

ha)

YıllarŞekil 2 - Sulama alanında gerçekleşen bitki deseninene göre hesaplanan sulama modülü

qT qA qp

0,00

0,20

0,40

0,60

0,80

1,00

1,20

1,40

1,60

1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2009 2010 2011 2012 2013 2014

Sula

ma

Mo

dü

lü l/

s/h

a

YıllarŞekil 3 - İşletme kayıpsız kanala alınan suya göre hesaplanan modül

qT qA qp

Kanala alınan sularda %5 oranında işletme kayıpları olduğu varsayımına göre hesaplanan sulama modülü incelenen yıllarda Temmuz ayı için (qT) 1,02-1,19 l/s/ha, Ağustos ayı için (qA) ise 0,90-1,12 l/s/ha arasında bir değişim göstermiştir (Şekil 4). İncelenen süreçte sadece 2001-Temmuz ayında 1,19 l/s/ha olarak gerçekleşen işletme sulama modülü planlama modülünden 1,025 kat daha fazla gerçekleşmiştir. Bu değer işletme çalışmalarını sıkıntıya sokabilecek bir miktar olmadığı için göz ardı edilebilir.